- Bambusova bioplastika z visoko trdnostjo: 110 MPa in modulom 6,41 GPa.
- Stabilno nad 180 °C in obdelano z brizganjem, brizganjem in strojno obdelavo.
- Popolna biorazgradnja v tleh v 50 dneh in recikliranje z 90 % ohranjeno trdnostjo.
- Priložnost za zamenjavo običajne plastike v več panogah.
Sredi razprave o odvisnosti od nafte za proizvodnjo plastike, Skupina raziskovalcev na Kitajskem je predstavila material, ki spreminja pravila igre: ... visokozmogljiva bambusova plastika kar obljublja zmanjšanje odpadkov in odpiranje novih industrijskih aplikacij.
Predlog ne izvira zgolj iz laboratorijske radovednosti; po objavi v reviji Nature Communications ponuja vrhunske mehanske in toplotne zmogljivostipoleg pospešena biorazgradnja in učinkovito recikliranje, ključni dejavniki za njegovo dejansko sprejetje na trgu.
Kaj je to in kako je narejeno
Razvila severovzhodna gozdarska univerza (Harbin), to biomaterialni del bambusova celuloza, ki se v nestrupenih alkoholnih topilih raztopi do molekularne ravni in se nato reorganizira v gosto, močno mrežo.
Med postopkom znanstveniki sprožijo nadzorovane kemične modifikacije, ki olajšajo ponovno sestavljanje verig in dosežejo urejeno strukturo z bolj robustne povezave in stabilno plastično matrico.
Ta strategija "molekularnega inženiringa" omogoča, da material ohrani široko predelovalnost: Združljiv je s standardnimi industrijskimi tehnikami, kot so brizganje, brizganje in strojna obdelava.
Za razliko od "bambusovih" kompozitov, ki temeljijo na mešanju rastlinskih vlaken s tradicionalnimi smolami, je novi razvoj izogibajte se polimerom, pridobljenim iz nafte in kljub temu doseže izjemno odpornost.
Lastnosti: trdnost in stabilnost nad normalno
V primerjalnih testih z razširjeno bioplastiko, kot je PLA, in z običajno uporabljeno tehnično plastiko je bambusov material pokazal natezna trdnost 110 MPa in upogibni modul 6,41 GPa.
La toplotna stabilnost presega 180 °C, prag, ki mu omogoča delovanje v zahtevnih pogojih, kjer druge bioplastike odpovejo zaradi deformacije ali izgube učinkovitosti.
Rezultati odražajo tudi dosleden odziv v testih kalupljivost in termomehansko obnašanje, ključni parametri, da se del pravilno izkaže že prvič na proizvodni liniji.
Ekipa ugotavlja, da je v celotnem naboru ocenjenih meritev molekularna plastika iz bambusa izenačen ali presežen na številne trenutne komercialne plastike in bioplastike.
Hitra biorazgradnja in recikliranje v zaprti zanki
Ena od razlikovalnih točk je njegova degradacija: v naravnih tleh je material popolnoma razpade v približno 50 dneh, daleč od 100 do 1.000 let, kolikor jih morda potrebujejo petrokemične plastike.
Hkrati postopek omogoča recikliranje v zaprti zankiPo predelavi ohrani približno 90 % svoje prvotne trdnosti, kar omogoča njegovo ponovno uporabo v tehničnih aplikacijah. Ta kombinacija zaprte zanke in biorazgradljivosti prispeva k bolj realističnemu krožnemu gospodarstvu, saj manjša izguba premoženja po vsakem obratu in nadzorovanem koncu življenja.
Prilagajanje parametrov obdelave pri nizkih temperaturah pomaga pri zmanjšati povezane emisije, brez žrtvovanja kakovosti površine ali strogih dimenzijskih toleranc.
Potencialne uporabe v industriji
Zaradi mehanskih lastnosti in toplotne stabilnosti bi lahko novo bioplastiko uvedli v brizganje za komponente, ki zahtevajo togost in žilavost.
Možni deli vključujejo ohišja za elektroniko, lahke konstrukcijske elemente, embalaža za večkratno uporabo in nekatere avtomobilske ali tehnične komponente pohištva. Združljivost z obdelavo odpira vrata natančni končni obdelavi in kratkim serijam brez potrebe po velikih začetnih naložbah v kalupe.
Glede na tehnično-ekonomsko analizo, ki so jo predstavili avtorji, proizvodnih stroškov So konkurenčne v primerjavi s konvencionalno plastiko in bioplastiko, ki danes prevladujejo na trgu.
Obnovljive surovine in njihova razpoložljivost
Bambus je rastlina iz hitra rast, s kratkimi cikli žetve in da ne potrebuje pesticidov ali gnojil, kar zmanjšuje stranske kmetijske vplive.
Su Obilje v Aziji in Latinski Ameriki ponuja osnovo za odporne modele in vrednotijo priložnosti na lokalni ravni v podeželskih gospodarstvih, povezane z reprodukcija bambusa.
Z dajanjem prednosti neprehrambeni celulozi ta razvoj Izogiba se konkurenci s pridelki, namenjenimi za mizo, in zmanjšuje pritisk na gozdove. uporablja se za celulozo in papir, spodbujanje praks za sajenje bambusa.
Na splošno shema daje prednost prehod stran od fosilnih surovin in podpira krožne proizvodne modele, usklajene s strožjimi okoljskimi predpisi.
Tehnični korak z vplivom na okolje
Avtorji poudarjajo, da je odvisnost od petrokemičnih plastik privedla do krize z odpadki, zato je potrebna visokozmogljive in krožne alternative da ne žrtvujejo koristi.
Z dokazi, ki so jih pokazali laboratorijski in procesni testi, se bambusova plastika uveljavlja kot oprijemljiv kandidat za aplikacije, kjer so trenutno prednostni ABS, polipropilen ali visoko odporen polistiren.
Sposobnost hitre razgradnje v tleh in hkrati učinkovitega recikliranja, zmanjšuje tveganje za kopičenje mikroplastika in makroodpadki na odlagališčih in v ekosistemih.
Validacija v industrijskem obsegu in prilagoditev formulacij za specifične uporabe je treba še opraviti, vendar znanstvena in procesna osnova že kaže zadostna zrelost privabiti proizvajalce.
Glede na podatke ta rastlinski biomaterial združuje tehnično zmogljivost, krožnost in dostop do obnovljivih surovin, zaradi česar je solidna možnost za zamenjavo nekaterih običajnih plastičnih in preiti na čistejšo proizvodnjo.
Sem tehnološki navdušenec, ki je svoja "geek" zanimanja spremenil v poklic. Več kot 10 let svojega življenja sem porabil za uporabo vrhunske tehnologije in premleval najrazličnejše programe iz čiste radovednosti. Zdaj sem se specializiral za računalniško tehnologijo in video igre. To je zato, ker že več kot 5 let pišem za različna spletna mesta o tehnologiji in video igrah ter ustvarjam članke, ki vam želijo dati informacije, ki jih potrebujete, v jeziku, ki je razumljiv vsem.
Če imate kakršna koli vprašanja, moje znanje sega od vsega v zvezi z operacijskim sistemom Windows kot tudi Androidom za mobilne telefone. In moja zaveza je vam, vedno sem pripravljen porabiti nekaj minut in vam pomagati razrešiti kakršna koli vprašanja, ki jih morda imate v tem internetnem svetu.